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坡面降雨径流生态调控试验研究

黄俊  
【摘要】: 坡面降雨径流调控是同步解决干旱缺水与水土流失的重要手段。本研究基于不同生态调控措施,通过室外人工模拟降雨试验,较为系统的分析了不同坡面条件下降雨产流、土壤入渗及坡面流力学参数的变化规律。得出以下主要结论: 1、生态措施与坡面降雨产流阈值关系密切,它增加了坡面降雨产流的难度,增大了坡面降雨产流阈值。结果表明:直线回归法得到的各坡面降雨产流阈值分别为:裸坡9.4mm、黑麦草23.6mm、苜蓿15.8mm和春小麦19.5mm;综合考虑降雨强度、植被覆盖度和前期含水量在内的坡面降雨产流阈值分别为:裸坡13.4mm、黑麦草23.7mm、苜蓿18.8mm和春小麦19.7mm。 2、生态措施可显著增加坡面土壤入渗能力。结果表明:裸坡土壤稳定入渗率最小,平均仅为0.3862mm/min,黑麦草、春小麦和苜蓿坡面稳渗率均值分别较裸坡提高90.9%、69.5%和61.1%。土壤稳定入渗率随着降雨强度、坡度增大呈先增后减小趋势,存在“临界雨强”和“临界坡度”值。各坡面临界雨强分别为黑麦草2.52mm/min、春小麦2.10mm/min、苜蓿1.97mm/min和裸坡1.57mm/min;临界坡度分别为黑麦草11.87°、春小麦12.13°、苜蓿11.63°和裸坡9.44°。植被覆盖度能提高土壤稳定入渗率,某一特定覆盖度值前,稳渗率递增速率较大,覆盖度超过该特定值后,稳渗率增加速率逐渐降低并趋于稳定。三者生态措施坡面的特定覆盖度值分别为:黑麦草67%、春小麦57%和苜蓿51%。 3、生态措施可显著推迟坡面起流时间、降低平均产流强度。结果表明:黑麦草、春小麦、苜蓿及裸坡的平均起流时间和平均产流强度值分别为:12.28min、8.53min、5.68min、3.33min和0.3003mm/min、0.4735mm/min、0.4695mm/min、0.6639mm/min;方差分析表明生态措施对坡面起流时间和平均产流强度的影响均达到了极显著水平(Prob=0.01)。平均产流强度与降雨强度、坡度和前期含水量间存在显著线性正相关关系。平均产流强度受前期含水量影响最大(前期含水量每增加1个单位,裸坡、苜蓿、春小麦和黑麦草坡面平均产流强度则分别增加5.0208、3.0309、2.3083和2.3032个单位);其次为降雨强度(降雨强度每增加1个单位,裸坡、苜蓿、春小麦和黑麦草坡面平均产流强度则分别增加0.7163、0.4891、0.4259和0.3610个单位);坡度对平均产流强度的影响最小(坡度每增加1个单位,裸坡、苜蓿、春小麦和黑麦草坡面平均产流强度则分别增加0.0689、0.0479、0.0319和0.0336个单位)。平均产流强度随植被覆盖度增加呈负指数关系递减,但递减速率逐渐减小。覆盖度为:苜蓿51.62%、春小麦62.16%和黑麦草72.72%之前,相应坡面平均产流强度下降速率较快,之后迅速衰减。 4、生态措施对坡面流力学参数有显著的影响作用。结果表明:裸坡、苜蓿、春小麦和黑麦草坡面流速及水深的平均值分别为3.98cm/s、2.46cm/s、2.25cm/s、1.90cm/s和0.34mm、0.42mm、0.51mm、0.82mm。裸坡、苜蓿、春小麦及黑麦草坡面弗劳德数及曼宁粗糙系数平均值分别为:0.71、0.36、0.22、0.17和0.05、0.11、0.20、0.28,且方差分析表明生态措施对弗劳德数和曼宁粗糙系数的影响程度均达到了极显著水平(Prob=0.01)。回归分析发现,流速、水深、雷诺数及阻力系数与降雨强度和坡度间呈幂函数关系,与覆盖度间呈指数函数关系。本研究中雷诺数变化范围为1.88~36.38,弗劳德数在0.026~1.346之间波动,且多数小于1。按明渠流一般标准,多数降雨事件水流均为层状缓流。


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14 ;新南威尔士州东北部不同频率和历时的降雨强度[J];水土保持科技情报;1982年03期
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1 记者江夏;淮河干流一些河段水位复涨[N];人民日报;2003年
2 黄太富;普安气象强化措施服务三农[N];黔西南日报;2009年
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4 童国庆;法国:雷达测算降雨强度[N];黄河报;2009年
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